Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wärmeleitung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
Holz, k = 0,17200 mm24 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = 9 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,04250 mm25 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmHolz, k = 0,1775 mm21 °C-4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Holz, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mm20 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Mineralwolle und 75 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 20 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 20 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Holz, k = 0,17100 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 22 °Caußen -5 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Holz und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72100 mmHolz, k = 0,1725 mmRaum 22 °Caußen -7 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Ziegel und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 76,5 W
  2. 2. q″ = 5,28 W/m²
  3. 3. Q̇ = 75,8 W
  4. 4. Q̇ = 59,45 W
  5. 5. U = 1,132 W/(m²·K)
  6. 6. U = 2,251 W/(m²·K)

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